錳砂生物過濾工藝處理河水技術(shù)研究

錳砂生物過濾工藝處理河水技術(shù)研究

在水資源日益緊缺的背景下,鋼鐵工業(yè)發(fā)展因供水不足而受到嚴(yán)重制約。針對我國鋼鐵企業(yè)水資源循環(huán)利用率低、噸鋼耗新水量高等現(xiàn)狀,開展廢水深度處理回用技術(shù)已成為鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要方向之一。本課題以寶鋼為研究基地,開展水資源利用體系和錳砂生物過濾工藝處理回用圍廠河水技術(shù)研究,為寶鋼進一步開展節(jié)水工作提供技術(shù)支持,為國內(nèi)其他大型鋼鐵企業(yè)建立高效的水資源利用體系提供借鑒。研究表明,寶鋼水資源利用體系的顯著特點是分質(zhì)供水、循環(huán)用水、串接用水,其節(jié)水水平已達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。但對比國外先進鋼鐵企業(yè),寶鋼還可以采取提高濃縮倍數(shù)、優(yōu)化串級水使用系統(tǒng)、再生回用圍廠河廢水、收集利用雨水和海水、水夾點技術(shù)等對整體水資源利用體系進行進一步改造和優(yōu)化。其中,圍廠河水處理回用是最有效的途徑之一。通過對圍廠河的調(diào)查研究表明,鐵、錳、Cl1、SO42-、電導(dǎo)率和硬度是圍廠河水回用的重點水質(zhì)控制指標(biāo)。課題進行了錳砂生物過濾工藝處理圍廠河水的試驗研究,結(jié)果表明,當(dāng)采用錳砂粒徑為0.6～1.2mm的鞏義嵩鑫錳砂,錳砂濾層厚度100cm,生物膜培養(yǎng)成熟后,濾速為5m/h以下,工作周期為4d,反沖洗強度為27L/（s·m2）,沖洗歷時5min。DO含量維持在4～5mg/L,濾柱出水總鐵和錳分別穩(wěn)定達到0.3mg/L和0.1mg/L以下,達到寶鋼工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。課題進行了錳砂生物過濾工藝的微生物學(xué)研究。結(jié)果表明,錳砂表面的生物膜和濾料縫隙間的鐵泥構(gòu)成了錳砂濾柱的微生物群落,篩選、培育出兩種鞘細菌類的鐵、錳氧化細菌,成熟的生物濾層內(nèi)每克干砂上存在103～104個鐵錳細菌,混合菌種對Fe2+、Mn2+都具有很好的降解效果,具有不同的降解動力學(xué)規(guī)律。課題提出了錳砂生物過濾工藝在寶鋼水回用系統(tǒng)中的適用途徑。圍廠河水經(jīng)錳砂生物過濾后可與寶鋼制水廠工業(yè)水產(chǎn)水按比例混配回用;圍廠河水經(jīng)過錳砂生物過濾預(yù)處理和反滲透脫鹽處理后的產(chǎn)水可直接回用于工業(yè)水系統(tǒng)。寶鋼制水廠也可建立錳砂生物濾池,替代原有工藝,提高水處理效果。